1、精選文檔某給水廠初步課程設計第一章、設計任務書及指導書第一節、設計任務和資料1 1、設計任務 ：某給水廠初步設計2、設計資料 概述： 1基本資料 地理條件：地形平坦，稍向西傾斜，地勢平均標高 58m。 廠位置占地面積：水廠位置距離河岸 200m，占地面積充分。 水文資料：河流年徑流量 3.7614.82 億立方米，河流主流量靠近西岸。 取水點附近水位：五十年一遇洪水位： 31.84m；百年一遇洪水位： 33.40m； 河流平常水位： 25.80m；河底標高： 20m。氣象資料及廠區地質條件： 全年盛行風向： 西北；全年雨量： 平均 63mm； 冰凍最大深度 1m。廠區地基：上層為中、輕砂質粘土

2、，其下為粉細砂，再下為 中砂。地基允許承載力： 1012t/m2。廠區地下水位埋深： 34m。地震烈度為 8 度。水質資料： 原水水質分析表項目單位數據項目單位數據色度度10CO2Mg/L14.26嗅味/無Na+K +Mg/L8.46渾濁度度501000SO42-Mg/L17.2pH/7.2溶解固體Mg/L139.0總硬度Mg-N/L2.29揮發酚Mg/L0.002Fe2+Fe3+Mg/L0.3有機磷Mg/L0.09ClMg/L15.51砷Mg/L0.01HCO3Mg/L119.6耗氧量Mg/L3.78Ca2+Mg/L32.46氮氨Mg/L0.5Mg2+Mg/L3.05細菌總數個/mL3800

3、0NO2Mg/L2.75大腸桿菌個/L13002水質、水量及其水壓的要求：設計水量：根據資料統計，某水廠設計水量 1+0.3n萬噸/日（ n 為學號） 水質：滿足現行生活飲用水水質標準。水壓：二級泵站揚程按 50 米考慮。精選文檔精選文檔第二節、設計要求1、設計要求根據所給資料， 選擇給水廠所用的處理工藝。 從而設計每一處理構筑物， 最 后繪制水廠的總平面布置圖及高程布置圖。 在選擇水廠所用的處理構筑物時， 應 考慮原水水質、 水量以及各處理構筑物的相互關系。 例如： 從水質看是否需要預 沉，是否需要軟化等。從水量看，是否適合采用隔板絮凝池，是否可以用平流式 沉淀池。 從各構筑物的高程看， 平

4、流式沉淀池后面配無閥濾池就不合適了。 從多 方面考慮后，最終選擇合理的處理構筑物。2、設計內容大致包括以下部分： 根據所給水質情況，確定處理工藝流程，并用方框圖表示。 根據混凝實驗結果選用混凝劑并決定其投量（也可參考設計手冊比照 相似情況選用），設計計算溶藥池、 溶液池的溶積、 設計投藥系統及藥庫并進 行相應的平面布置。 設計計算混合池、絮凝池、沉淀池（或澄清池） ，泵站，并在設計說明 書中繪出它們的工藝流程圖（單線圖） 。設計計算濾池（包括根據篩分資料，將濾料改組成所需d10=0.5mm,K80=1.8），并繪出工藝圖。 設計計算加氯間、氯庫。 設計計算清水池容積。 設計計算各構筑物之間的聯

5、接管道（它括水頭損失值） 。 設計全廠總平面布置和高程布置， 并繪出其平面布置和高程布置圖。4、可借閱的部分參考書1教材2手冊第一冊、第三冊3規范4凈水廠設計鐘淳昌編 建工出版社；5水處理工藝設計計算崔玉川編 水力電力出版社。第二章、設計說明書第一節、供水水質要求根據生活飲用水衛生標準 （ GB5749-2006）對城市供水水質的要求，水 源水的水質應符合下列要求：（1）水中不得含有致病微生物；（2）水中所含化學物質和放射性物質不得危害人體健康；（3）水的感官性狀良好；（4）城市供水水質檢驗項目；（5）常規檢驗項目見下表。精選文檔精選文檔生活飲用水衛生標準 ( GB5749-2006)常規檢驗

6、項目序號項目單位標準限值1PH值/6.5 8.52色度度153濁度NTU34肉眼可見物/不得含有5總硬度mg/L， CaCO34506氯化物mg/L2507氟化物mg/L2508硝酸鹽mg/L109總溶固物mg/L100010鐵mg/L0.311錳mg/L0.112銅mg/L113砷mg/L0.0114鋅mg/L1.015鉛mg/L0.0118細菌總數CFU/mL80由所給資料可知，水源符合符合生活飲用水衛生標準 (GB5749-2006)， 經過一定的處理，完全能達到飲用水的標準。第二節、凈水工藝流程的確定1、凈水工藝的要求 城鎮水廠凈水處理的目的是去除原水中懸浮物質， 膠體物質、 細菌、病

7、 毒以及其他有害萬分，使凈化后水質滿足生活飲用水的要求。生活飲用水水質應符合下列基本要求： 水中不得含有病原微生物。 水中所含化學物質及放射性物質不得危害人體健康。 水的感官性狀良好。2、 凈水工藝的選擇 給水處理工藝流程的選擇與原水水質和處理后的水質有關。 結合給水水質的 特點，水處理工藝流程間下表：精選文檔精選文檔表：各凈水工藝的特點凈水工藝流程適用條件 原水簡單處理（如用篩網過 濾）水質要求不高，如某些工業冷卻 用水，只要求去除粗大雜質。 原水混凝沉淀或澄清過濾消毒一般進水濁度不大于 20003000NTU， 短 時 間 內 可 達 500010000NTU 原水混凝氣浮過濾消 毒經常濁

8、度 較低，短 時 間不超過100NTU 原水混凝氣浮（沉淀） 過濾消毒經常濁度較低，采用氣浮澄清；洪水期濁度較高，則采用沉淀工藝根據水質檢測結果可知： 該水質滿足現行生活飲用水水質標準。 地表水源水質較好，為了減少構筑物， 節約用地， 減少造價。所以可以選擇凈水工藝流程為：第三章、設計計算書第一節、水廠設計水量計算根據設計任務書給定的設計資料，設計水量計算如下：1+0.3 22=7.6 萬噸/日=3166.7 m3 /h精選文檔33.4-0.3=33.1m25.8-0.3=25.5mHST=58-33.1=24.9mHST=58-25.5=32.5m精選文檔第二節、一級泵站設計根據設計要求，可

9、得設計水量 3166.7m3/s水源洪水水位標高33.40m水源枯水水位標高25.80m自流取水管全長20m輸水干管全長200m1 . 設計流量的確定和揚程估算：(1) 設計流量 Q 設計流量為 Q=3166.7 m 3/h=0.88 m3/s(2) 設計揚程 H 泵所需靜揚程 HST 通過取水部分的計算已知在最不利情況下 (即一條自流管檢修， 另一條自流管通過 75%的設計流量時) ，從取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失計算如下3Q 0.75=2375m 3/h 查的管徑 DN=9001000i=1.35 v=1.04m/s泵靜揚程：濾水網(有底閥)=3.5進水=0.5出水=1.0故水頭到泵

10、房全部水頭損失為：2v -3H= (3.5+0.5+1)+1.11.3510-320=0.3m2g則吸水間中最高水面標高吸水間中最低水面標高 泵靜揚程 洪水位時 枯水位時輸水干路中的水頭損失 h由 Q=0.75 Q =2375m3/h， 查表得可采用兩條 DN800 鋼管并聯作為原輸水干管， 當一條輸水管檢修時， 另一條輸水管應通過 75%的設計流量(按遠期考慮) ，管內流速 v=1.31m/s ，1000i=2.47h=1.10.00247200=0.543m泵站內管中水損 hp 粗估 2m，安全水頭 2m 則設計揚程：枯水位時， Hmax=32.5+0.543+2+2=37.043m洪水位

11、時， Hmin=24.9+0.543+2+2=29.443m2 . 初選泵和電機：3四臺 350S44 型泵( Q=1476m 3/h， H=37m,N=177.6kw )重量 1910kg三臺工作， 一臺備用。 根據 350S44 型泵的要求， 選用 Y355M 4 電動機(220kW,2450kg ) 說明 :泵的具體型號以實際現場為準精選文檔基礎深度H= 3.0 WLB=23520N/m全部水頭損失為：vH= ( 3.5+0.5+1 ) + H1=0.26+0.232=0.492m2g因此，泵的實際揚程為：精選文檔3 . 機組基礎尺寸的確定：L=1570mm+2807.5mm=4377.

12、5mmB=845mm+630mm=1475mm基礎平面尺寸 4377.5mm 1475mm，機組總重量W=W p+W m=1900+2450=4350kg=42630NH=3426303.3481.2923520=1.26m 基礎實際深度連同泵房底板( 1m)為 1.26+1.24=2.5m4 . 吸水管路與壓水管路計算： 每臺泵有單獨的吸水管與壓水管：(1)吸水管3已知Q1= 3166.7 3=1055.6m 3/h采用 DN600 鋼管，則 v=1.01m/s ，i=0.00214(2)壓水管采用 DN500 鋼管，則 v=1.45m/s ，i=0.005455 . 機組與管道布置：最大凍

13、土深度 1cm，管道埋深應在 1m 以下 為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將四臺機組交錯并列布置成兩排，兩臺正常運轉， 兩臺反常轉向， 在訂貨時予以說明， 每臺泵有單獨的吸水管， 壓水管到出泵房后兩兩連接起 來，泵吸水管上設電動明桿楔式閘閥( Z941T-10)，出水管上設有碟閥( D371 )和電動對夾 式蝶閥( D971X (H、F)各一個。為了減少泵房建筑面積，閘閥切換并設為泵房外面兩條 DN900 的輸水干管用 DN900 蝶閥( GD371Xp-1 )連接起來，每條輸水管上各設切換用的蝶 閥( GD371Xp-1 )一個。6 . 吸水管路水頭損失的計算 每臺泵一條吸水管，共四條，其中

14、一條備用。 每臺吸水管設計水量： q=Q/3=3916.7/3=1055.6m 3/h 采用吸水管管徑： D=600m；m 管長 l=20m。考慮渾水的因素 n=0.015 ，按 n=0.013 查水力計算表得 i ，換算成相當于 n=0.015 時的 i ：i=0.0087*0.0152/0.0132=0.0116渾水管長 20m算得沿程損失 :設計枯水位時， Hmax=32.5+1.15+0.492+2=36.142m設計洪水位時， Hmin =24.9+1.15+ 0.492 +2=28.542m 由此可見，初選的泵機組符合要求。精選文檔H1=i*l=0.0116*20=0.232濾水網

15、(有底閥) =3.5進水=0.5出水=1.02精選文檔7 . 泵安裝高度的確定： 為了便于用沉井法施工，將泵房機器間板底放在與吸水間同一標高，因而泵為自灌 式工作，所以泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度，無須計算。已知吸水間最低水位標高為 25.5m，為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標 高為 23.85m （吸水管上緣的淹沒深度為： 25.5-23.85-D 2=1.35m ， D=0.6m ）。取吸水喇叭 口下緣距吸水間底板 1.12m，則吸水間底板標高為： 23.85-（ D 2+1.12） =22.43m。洪水位 標高為 33.4m ，考慮 1m 浪高，則操作平臺標高為 33.4+

16、1=34.4m 。故泵房筒體標高選擇： 34.40-22.43=11.97m 。8 . 泵房建筑高度的確定：泵房筒體高度已知為 11.97m，操作平臺以上的建筑高度，根據其中設備及起吊高度，電 梯井機房的高度、采光條件及通風的要求，吊車梁底板到操作平臺樓板的距離為8m，從平臺樓板到房頂底板凈高為 2m。10 . 泵房平面尺寸的確定： 根據泵機組、吸水與壓水管道的布置條件以及排水泵機組和通風機等附屬設備的設 置情況，從給水排水設計手冊中查出設備和管道配件的尺寸，得泵房內徑為25m。第三節、混合1、混凝劑藥劑的選用混凝劑選用 : 堿式氯化鋁 Al n（OH）mCL3n-m 簡寫 PAC。本設計水廠

17、混凝劑最大投 藥量為 30mg/l 。其特點為：1）凈化效率高，耗藥量少除水濁度低，色度小、過濾性能好，原水高濁度 時尤為顯著。2）溫度適應性高： PH值適用范圍寬（在 PH=59 的范圍內，可不投加堿劑）3）使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好。4）設備簡單、操作方便、成本較三氯化鐵低。5）無機高分子化合物。2、混凝劑的投加混凝劑的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型 , 重力投加方式有泵 前投加和高位溶液池重力投加 ; 壓力投加方式有水射投加和計量泵投加。 計量設 備有孔口計量，浮杯計量，定量投藥箱和轉子流量計。本設計采用耐酸泵和轉 子流量計配合投加。耐酸泵型號 50FYS-25選用 2

18、 臺，一備一用。3、加藥間的設計計算 設計要求：加藥間盡量設置在投藥點的附近； 加藥間和藥劑倉庫可根據 具體情況設置機械搬運設備； 加藥管可以采用塑料管、 不銹鋼或橡皮管， 溶藥用 的給水管選用鍍鋅鋼管， 排渣管采用塑料管； 加藥間要有室內沖洗設施， 室內地精選文檔W1aQ417 b n30 3166.7417 15 23=7.59 m3取 8 m3W2 =3 100060t = 10 60=5.0 L/S,精選文檔面要有 5的坡度坡向集水坑；加藥間要通風良好，冬季有保溫措施；加藥間與 倉庫連在一起，倉庫儲量按最大投加期間的 13 個月的用量計算。4、溶液池容積式中： a 混凝劑（ PAC）的

19、最大投加量（ mg/L），本設計取 30mg/L；b 溶液濃度，一般取 5%-20%，本設計取 15%；Q 處理水量，本設計為 3166.7 m3 /h ；n 每日調制次數，一般不超過 3次，本設計取 2 次。 溶液池采用矩形鋼筋混凝土結構，設置 2 座，一備一用，保證連續投藥。 單池尺寸為 LBH=2.02.0 2.5 ，高度中包括超高 0.5m，沉渣高度 0.5m， 置于室內地面上。溶液池實際有效容積： W1= LBH=2.02.02.5=10.0m3，滿足要求。池旁設工作臺，寬 1.0-1.5m ，池底坡度為 0.03 。底部設置 DN100mm放空管， 采用硬聚氯乙烯塑料管。池內壁用環

20、氧樹脂進行防腐處理。沿池面接入藥劑稀 釋采用給水管 DN60m，m按 1h 放滿考慮。5、溶解池容積W2 (0.2 0.3)W1 0.3 10.0 3m3式中： W2 溶解池容積（ m3 ），一般采用（ 0.2-0.3 ）W1；本設計取 0.3 W1溶解池也設置為 2 池，單池尺寸： LBH=21.5 1.8 ，高度中包括超高 0.5m，底部沉渣高度 0.3m，池底坡度采用 0.03 。則溶解池實際有效容積： W1= L BH=21.51.0=3 m3 ，滿足要求。溶解池的放水時間采用 t 10min，則放水流量：查水力計算表得放水管管徑 d0 100mm，相應流速 v=1.17m/s ，管材

21、采用硬 聚氯乙烯管。溶解池底部設管徑 d 100mm的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。 溶解池的形狀采用矩形鋼筋混凝土結構，內壁用環氧樹脂進行防腐處理。精選文檔精選文檔6、投藥管投藥管流量： q=W1 2 1000=8.0 2 1000 =0.185L/S24 60 60 24 60 60查水力計算表得投藥管管徑 d10mm，相應流速為 1.64m/s 。7、溶解池攪拌設備 溶解池攪拌設備采用中心固定式平槳板式攪拌機。8、計量投加設備 本設計采用耐酸泵和轉子流量計配合投加。計量泵每小時投加藥量 : q=W1 = 8.0 =0.75m3 /h12 12式中： W1 溶液池容積（ m3） 耐酸泵型號

22、 50FYS-25選用 2 臺，一備一用 .7、藥庫的設計參數 混凝劑聚合氯化鋁（ PAC）所占體積：T15= a Q15= 30 9400015=42300 =42.3t 15 1000 1000式中： T15 藥劑按最大投藥量的 15d用量儲存 a硫酸鋁投加量（ mg/l ），本設計取 30mg/lQ處理水量（ m3/d ）。42.3 聚合氯化鋁的相對密度為 1.19 ，則算占體積 V=42.3 35.55m31.19 藥品放置高度按 2m計，則所需面積為 17.77m2考慮到藥品的運輸、 搬運和磅秤算占體積， 不同藥品間留有間隔等， 這 部分面積按藥品占有面積的 30計，則藥庫所需面積：

23、 A 1.3 17.77 23.1m2 ， 則藥庫平面尺寸取 L B H=5m4.7m3m 。8、靜態混合器的設計計算 本設計采用管式靜態混合器對藥劑與水進行混合。設計總進水量為 Q=94000m3/d ，水廠進水管投藥口靠近水流方向的第一個混合單元，投藥管插入 管徑的 1/3 處，且投藥管上多處開孔， 使藥液均勻分布。 靜態混合器的水頭損失精選文檔精選文檔Q 般小于 0.5m，根據水頭損失的計算公式 : h=0.1184 Q4.4 nd4.4式中：h水頭損失（ m）；Q處理水量（ m3/d ）;d n管道直徑（ m）； 混合單元（個）。設計中取 d=1000mm，Q=1.09 m3/S, 當

24、 h=0.4，n=3 時， h=0.42m0.5m。 所以選 DN900內設 3 個混合單元的靜態混合器。第四節、絮凝與沉淀池的設計1、隔板絮凝池設計參數（1）池數不少于 2 個，絮凝時間為 2030min，色度高, 難于沉淀的細顆粒 較多時宜采用高值。（2）池內流速應按變速設計，進口流速一般為0.5 0.6m/s ，出口流速一般為 0.2 0.3m/ 。通常用改變隔板的間距已達到改變流速的要求。（3）隔板間凈距應大于 0.5m，小型池子當采用活動隔板時可適當減小。進 水管口應設擋水設施，避免水流直沖隔板（4）絮凝池超高一般采用 0.3m。（5）隔板轉彎處的過水斷面面積，應為廊道斷面面積的 1

25、.2-1.5 倍。（6）池底坡向排泥口的坡度， 一般為 2 3，排泥管直徑不應小于 150mm。（7）絮凝效果亦可用速度梯度（ G）和反映時間（ T）來控制，當原水濁度 低，平均 G值較小或處理要求較高時，可適當延長絮凝時間，以提高GT值，改善絮凝效果。2、平流沉淀池設計參數（ 1）用于生活飲用水處理的平流沉淀池，沉淀出水濁度一般控制在5NTU 以下。（ 2）他數或分格數一般不少于 2 座（對于原水蝕度終年較低， 經常低于 20NTU 時 亦可用一座，但要設超越管 ） 。（3）沉淀時間應根據原水水質和沉淀后的水質要求，通過試驗或參照相似地區 的沉淀資料確定，一般采用為 1.0 3.Oh 當處理

26、低溫、低濁度水或高濁度水 時沉淀時間應適當增長。（4）沉淀池內平均水平流速一般為 10 25mm/s 圖: 管式靜態混合器。現有沉淀池中水平流速也有 高達 30mm/s 以上的，如果出水流均勻，池內水流順直，流態良好時，亦可達到 較好沉淀效果。精選文檔精選文檔（5）有效水深一般為 3.0 3.5m，超高一般為 0.3 0.5m。（ 6）池的長寬比應不小于 4 : 1 ，每格寬度或導流墻間距一般采用 3 9m，最 大為 15m 。當采用虹吸式或泵吸式析車機械排泥時，池子分格寬度還應結合機 械桁架的寬度。（ 7 ）池的長深比應不小于 10： l 。采用吸泥機排泥時，池底為平坡。（ 8 ）平流式沉淀

27、池進出口形式的布置，對沉淀池出水效果有較大的影響。如進 口處配水不均 , 則將造成整個過水斷面中部分水流流速增大， 影響凈水效果。 如 出水不均，則會造成絮粒上浮或帶出池外，影響出水水質。一般情況下，當進水端用穿孔墻配水時，穿孔墻在池底積泥面以上 0.3 0.5m 處至池底部分不設孔眼，以免沖動沉泥。當沉淀池出口處流速較大時， 可考慮在出水槽前增加指形槽的措施， 以降低出水 槽堰口的負荷。（ 9 ）防凍可利用冰蓋（適用于斜坡式的池子）或加蓋板（應有人孔、取樣孔） ， 有條時亦可利用廢熱防凍。（ 10 ）泄空時間一般不超過 6h .（ 11 ）弗勞德數一般控制在 Fr=110-4110-5 之間

28、。（ 12 ）水平沉淀池內雷諾數 Re一般為 400015000 間，多屬紊流。設計時應注 意隔墻設置，以減小水力半徑 R，降低雷諾數。（ 13 ）為節約用地，大型水平沉淀池也可疊建于清水池之上（ 14 ）平流沉淀池一般采用直流式布置，避免水流轉折。但是，為滿足沉淀時 間和水平流速要求，往往池長較大，一般在 80 一 100m 之間。當地形條件受限 制或處理規模較小（例如 3 萬。 m3/d 以下）時，也可采用轉折布置。此時，在 轉折處必須放大間距， 減小流速，以免沉泥翻起。 這類布置在實際應用中也有取 得較好效果的實例。采用與往復式隔板絮凝池合建平流沉淀池設計計算。3、平流沉淀池和隔板絮凝池

29、的設計計算 設計水量 Q=3166.7m 3/h。沉淀池和絮凝池分別設 2 池，每池 Q=1583.35 m3/h。 沉淀時間 T1=1.5h。絮凝時間 T2=20min 。沉淀池平均水平流速 v=20mm/s 。絮凝池采用變流速 vn=0.50.2m/s。（1）沉淀池長： L1=3.6v T1=3.620 1.5=108m（ 2）沉淀池容積： W1=Q T1=1583.351.5=2375.025m3（ 3）絮凝池容積： W2=Q T2=1583.3520/60=527.78m3（4）沉淀池寬 ;b= W1/（H 1 L1）= 2375.025/（3 108）=7.33 m（ 采用 8m），

30、其中 H1 為沉淀池有效水深，采用 3m。超高采用 0.3m，則池深為 3.3m。采用軌距為 4.15m 的機械吸泥機，設置兩部，考慮到走道寬度及隔墻尺寸，每格凈寬為 4.45m，其具體的平面及斷面布置見下圖。（5）絮凝池長： L2=W2/（H 2b）= 527.78/（3.1 10）=17.03m（ 采用 17.5m，包括穿孔 配水墻前的廊道 ） 其中 H2為絮凝池中平均水深，采用 3.1m。（6）水池平面尺寸：絮凝池長 17.5m。沉淀池長采用 108m。出水井長采用 3m。池寬為 8m。精選文檔精選文檔7)絮凝池計算 :設計流量 Q=1583.35 m3/h，廊道內流速采用 6 檔： v

31、1=0.5m/s v2 =0.4m/s v 3=0.35m/s v 4=0.3m/s v 5=0.25 v 6=0.2m/s 絮凝時間： T=20min池內平均水深： H1=3.1m超高 H2=0.3m總容積 W=QT/601=583.3520/60=527.78m3 池凈平面面積 :F=W/H1=527.78/3.1=170.3 池子寬度 B：按沉淀池寬采用 8m 池子長度(隔板間凈距之和)： L/ =170.3/10=17.03m 隔板間距按廊道內流速不同分成 6 檔：a 1=Q/(3600 v 1 H1)= 1583.35/(3600 0.5 3.1)=0.284m 取 a1=0.3m，

32、則實際流速為 v1、 =0.473m/s ，每一種間隔采取 6條，則廊道總數為 36 條，水流轉彎次數為 35次。則池子 長度(隔板間凈距之和)為：L =6(a1+a2+a3 +a4+a5+a6)=6 (0.3+0.4+0.45+0.5+0.6+0.75)=21.6m 隔板厚按 0.2m 計，則池子總長： L=17.5+0.2 (36-1)=24.5m 按廊道內的不同流速分成 6 段，分別計算水頭損失。第一段： 水力半徑； R1= a 1H1/( a 1+2H1)=0.3 3.1/(0.3+2 3.1)=0.143 槽壁粗糙系數 n=0.013 ，流速系數 Cn=(Rny)/ny 1=2.5

33、-0.13-0.75 ( -0.1)a3= Q/(3600 v3 H1)=1583.35/(3600v 3 、=0.315m/sa4= Q/(3600 v4 H1)=1583.35/(3600v 4 、=0.284m/sa5= Q/(3600 v5 H1)=1583.35/(3600v 5 、=0.236m/sa6= Q/(3600 v6 H1)=1583.35/(3600v6=0.189m/sa 2= Q/(3600 v 2 H1)= 1583.35/(3600 0.4 3.1)=0.355m 取 a2=0.4m，則實際流速為 v1、 =0.355m/s ，按上法計算得：0.35 3.1)=

34、0.405m0.3 3.1)=0.473m 0.25 3.1)=0.568m0.2 3.1)=0.709m=2.5 -0.13-0.75 ( -0.1) =0.151故 C 1=0.1430.15/0.013=57.34 第一段廊道長度： l 1=6B=68=48m 第一段水流轉彎次數： S1=6則絮凝池第一段的水頭損失為h 1 =Snv20/(2g) + v 12l 1/( C 12R1)=3 6(0.394) 2/(2 9.81) + (0.473) 230/(57.34 2 0.143) =0.171精選文檔精選文檔各段水頭損失計算結果見表段數SnLnRnv0vnCnhn16600.14

35、30.3940.47357.340.17126600.1880.2880.35559.810.087336600.2100.2480.31560.840.064146600.2310.2170.28461.760.048756600.2740.1680.23663.370.028965450.3350.1180.18965.350.0121h=0.4121GT值計算 (t=20 ) ：G= h/(60 T)0.5=1000 0.4121/(60 1.029 0.000120)0.5 =58 (1/s)GT=582060=69600(在 10000100000 范圍內) 池底坡度：i=h/L=0

36、.4121/17.5=2.35 (8)沉淀池水力條件復核：考慮到池內設有導流墻：2 =715 350cm2 =715+2350cm R= / =177cmFr=v 2/(Rg)=2 2/(177 981)=2.3 10-5(在 110-4-110-5 范圍內)(9)進出水系統計算絮凝池進水管采用 d=700mm，管內流速取 1.41m/s。 沉淀池進水系統：進水采用穿孔墻布置，盡量做到在進水斷面上水流的均勻分布，避免已形成的絮體破碎。 單座池墻長 10m，墻高 3.8m，有效水深 3.31m，布水墻如下圖磚砌穿孔布水墻根據設計手冊：當進水端用穿孔配水墻時，穿孔墻在池底積泥面以上 0.3 0.5

37、m 處至池底部分不設孔眼，以免沖動沉泥。本設計采用 0.5m。 沉淀池出水系統：采用指形槽出水。精選文檔精選文檔L=0.5(Q/q-B)=0.5 (3166.7/195 -8)=4mm式中 L指形槽長度 mQ沉淀池處理水量 m3/dB沉淀池寬 mq設計單位堰寬負荷 m3/(m d) ，宜采用 120-480m3/(m d)起點槽中水深： h1=0.75+h=0.95m終點槽中水深： h2=1.95+h=2.15mh 超高，取 0.2m為便于施工，槽中水深統一取 h2=2.15m。(10)沉淀池排泥： 排泥是否順暢關系到沉淀池凈水效果， 當排泥不暢、 泥渣淤積過多時， 將嚴 重影響出水水質。 排

38、泥方法有多斗重力排泥、 穿孔管排泥和機械排泥。 機械排泥 具有排泥效果好、可連續排泥、池底結構簡單、勞動強度小、操作方便可以配合 自動化等優點。故本設計采用虹吸式機械排泥。虹吸式機械排泥的設計：采用 SXH型虹吸式吸泥機，軌距 l 4150mm泥量 Q干=76000/2 (1000-10) 10-6=37.62m3/d 假設含水率為 98污泥量 Qs= Q干/(1-98%)=37.62/0.02=1881 m 3/d=78.375m3/h 泥機往返一次所需的時間：T=2l/v=2 108/1=216min(桁架行進速度 v=1m/min)虹吸管計算：設吸泥管管數為 10 根，管內流速為 1.5

39、m/s 。單側排泥最長虹吸管長為 18m。采用連續式排泥，管徑為：D=0.333QS 106/( v1) 0.5=0.33378.375 106/( 1.510) 0.5 =429.4mm選用 DN50水煤氣管:v=78.375/(3600 0.250.05210)=1.11m/s 。 吸口的斷面確定：吸口的斷面與管口斷面相等。已知吸管的斷面積A 10.052 0.002m2 。設吸口寬度 b Al 0.002 0.2 0.01m吸泥管管路水頭損失計算：進口 1 0.1，出口 2 1，90o彎頭 3 1.975 2 個，則局部水頭損失為：精選文檔F 320N 10232m2精選文檔2hj=(0

40、.1+1+1.9752)1.112/(29.8)=0.317m 管道部分水頭損失：含水率為 98，一般為紊流。hg=lv2/(D0*2g)=0.026181.11/(0.0529.8)=0.53m 總水頭損失： h=hj+hg=0.317+0.53=0.847m 考慮管道使用年久等因素，實際 H=1.3h=1.30.847=1.1m (5) 放空管管徑確定：沉淀池放空時間取 3h，則放空管管徑為： d=0.7101083.310.5/(33600)0.5=0.357m，取 DN350。第五節 、普通快濾池的設計水的過濾是水澄清處理的最終工序， 也是水質凈化工藝所不可缺少的處理過 程。濾池選用普

41、通快濾池，其運行管理可靠，池深較淺，適用范圍廣。主要由濾 池本體、管廊、沖洗設施、控制室組成。設計內容包括池體個數、平面尺寸、高 度、集水系統、配水系統沖洗水箱及廊道等 。主要設計參數：設計水量 Q=76000m3 /d濾速 v1 =10m/h沖洗強度 q 14l / s m2沖洗時間 t 6min1 、濾池面積和尺寸濾池工作時間為 24h，沖洗周期為 12h，濾池實際工作時間為：24 0.1 24 23.8h12濾速v1=10m/h，濾池面積為：F vQ1T 107602030.8 319.33m2取 320m2每組濾池單格數為 N=10,布置成對稱雙行排列。每個濾池面積為 :濾池設計尺寸為

42、 10.89m3.63m,長寬比為 3, 符合設計要求實際濾速為 10. 校核強制流速 v2 為：v2Nv1 10 10 11.1m/h2 N 1 92、濾池高度精選文檔nj2Laj2 6 .50.2552根支管的起端流速為vj4q j 102Dj4 8.62 10 33.14 0.0821.71m / sFk8000063.51260精選文檔承托層高為 450mm。濾料層采用雙層濾料， 厚h 700 mm,其中無煙 煤厚 300mm，石英砂厚 400 mm。濾層上最大水深 1700mm，超高為 300mm。濾池高度 H為：H 450 700 1700 300 3150mm3、每個濾池的配水系

43、統（1）大阻力配水系統的干管水沖洗強度 q為14L/ s m2 ，沖洗時間為 6min。干管流量為：qg fq 32 14 448L/ s干管起端流速為 1.17 m/ s ，采用管徑為 700mm。（2）支管支管的中心距離采用 a j 0.25m。每池的支管數為：每根支管的進口流量為：q j448qj nj528.62L /s支管直徑為 Dj =80mm3）孔眼布置支管孔眼總面積與濾池面積之比 K 采用 0.25%，孔眼總面積為：22Fk Kf 0.25% 32 0.08m 2 80000mm2采用孔眼直徑為 9 mm，每個孔眼面積為 63.5 mm 2 。孔眼總數為：每根支管孔眼數為：精選

44、文檔精選文檔nkN k 1260 2525 n j52每根支管孔眼布置成兩排，與垂線成 45 夾角向下交錯排列 每根支管長度為：l j 0.5 3.5 0.6 1.45m每排孔眼中心距：1.45a k0.116 mk 0.5 254）孔眼水頭損失支管壁厚采用 5，孔眼直徑與壁厚之比為 2，流量系數為0.68 ，孔眼的水頭損失為：1q2114 22 9.8 10 K19.610 0.68 0 .255）配水系統校核支管長度與直徑之比為Djj 10.4058 18 60 ，符合要求；干管橫截面積與支管總橫截面積之比為：2520.07.875850.07.082 1.471.5, 符合要求；孔眼總面

45、積0.08與支管縱橫截面積之比為： njKfj 52 0.785 0.082 0.3 0.5，符合要求。4、洗砂排水槽洗砂排水槽中心距采用 a 1.7m,排水槽設 n0 3.5 2 根。排水槽總寬1.7l L 6.5m，每槽排水量為： q ql a 14 6.5 1.7 154.8L / s采用三角形標準斷面，槽中流速采用 vo 0.6m/ s 。排水槽斷面尺寸為：x 0.5q1000v0.50.50.5154.80.254m 0.25m1000 0.6排水槽底厚度采用 0.05m ，砂層最大膨脹率 e 45% 。砂層厚度H2 0.7m ，則洗砂排水槽頂距砂面高度 H e為：精選文檔3.5m精

46、選文檔H e eh 2.5x 0.075 45 % 0.7 2.5 0.25 0.05 0.075 1.07m 洗砂排水槽總面積為：F 2 x l 0 n0 2 0.25 6.5 2 6.5m 2F 6.5 20.3% 符合要求 f 325、濾池的各種管渠計算進水管的流量為 1.09 m3/ s，渠中流速為 0.81 m/ s （1）進水支管采用進水渠寬 850 mm，水深為 600 mm；各個濾池進水管流量為Q1 1.09 0.109m3/s，管中流速為 0.86 m/ s 。則各進水支管的管徑為： 1 104 0.109 0.5 D 2400mm2 0.86（2）反沖洗水管流量為Q3 fq

47、 14 32 0.448m3 / s,管中流速為 1.94 m/ s 。則管徑為：D30.54 0.4481.94600mm反沖洗水進水寬為 700mm，水深為 470mm，渠內水流速度為 2m/ s3）清水管清水總渠流量為 1.09 m3 / s ，渠中流速為 1.12 m/ s ，渠寬為 500mm，水深為 500mm，渠內水為壓力流。每個濾池清水管的流量為 0.109 m3 /s ，流速采用 1.25 m/ s，則清水支管的管徑為：D30.54 0.1091.25350mm4）反沖洗水排水排水流量為 0.448 m3 / s ，管中流速為 1.0 m/ s ，反沖洗排水管的直徑為：D40

48、.54 0.4481.0750mm反沖洗排水渠寬 800mm，高為 600mm。6、反沖洗高位水箱 反沖洗高位水箱的容積為：精選文檔本工程不設水塔或高位水池， 量按最高日用水量來確，所以設計二泵供水量應與用水情況保持一致，2 座清水池。一泵用水A W0570062950m2QhK h Qd1.3 760002424334116.7m3 /h 1. 1m43/s精選文檔V 1.5 fqt 1.5 32 14 6 60 241920 L 241 .92 m3 水箱底至濾池配水管間的沿途及局部損失之和： h1 1.0m 配水系統水頭損失： h2 hk 3.5m承托層水頭損失： h3 0.022H 1

49、q 0.022 0.45 14 0.14m水深為 2m,直徑為 11.4 m，超高為 0.3 m濾料層水頭損失為：r 2 .65h41 1 1 0.41 1 1 0.41 0.7 0.68mr1安全富余水頭 1.5 m。沖洗水箱底高出洗砂排水槽高為：H 0 h1 h2 h3 h4 h5 1.0 3.5 0.14 0.68 1.5 6.8m ，取 7 m第六節、清水池的設計1、清水池總容積的計算清水池容積按最高日用水量的 10%-20%計算，則清水池貯存水量： 3W 76000 15% 11400m 3 采用兩座清水池，每座清水池容積為：W0 11400 5700 m32取清水池超高 0.5m，

50、有效水深為 6.0m。則清水池平面面積：取清水池寬度 B=25m，則長為 L A 950 38mB 25則每池尺寸為：38m 25m 6.5m=6175m3 。2、清水池各管管徑的確定清水池進水管與出水管流速取 1.0ms ，進水管管徑按最高日平均時水量計 算，出水管管徑按最高日最高時用水量計算。由用水量變化規律可知，最高 日最高時用水量為：精選文檔所以進水管管徑為：出水管管徑為：d1200mm 。1203mm，取 1300mm精選文檔式中： Kh 時變化系數，取 1.3溢流管與進水管直徑相同取 1200mm，放空管管徑可按 2 小時內將池中 水泄空計算，取 d3 1000mm，放空流速取 2

51、.0m / s 。設兩個檢修孔，檢修孔直徑為 1100mm ，檢修孔靠近進水管和出水管。池 頂設6個通氣管，均勻布置，通氣管直徑為 200 mm ，池頂的覆土厚度為 0.7 m第七節、液氯消毒及加氯間的設計氯是目前國內外應用最廣泛的消毒劑， 除消毒外還起氧化作用。 加氯操作簡 單，價格較低，且在管網中有持續消毒殺菌作用。根據相似水廠運行經驗，并按 最大容量確定，余氯量應該符合生活飲用水衛生標準，出廠水游離余氯不低于 0.3mg L ，管網末稍不低于 0.05mg L ，水和氯的接觸時間大于 30 min 。水廠設 計水量 Qd 76000m3 / d 3167m3 /h （包括水廠自用水量）采

52、用濾后加氯消毒，倉庫儲量按 30d 計算，加氯點在絮凝池和清水池前。1 1、加氯量的確定本工程絮凝池前耗氯有兩部分， 一是微生物的氧化； 二是水中常規還原性物 質的氧化。清水池前加氯用于消毒殺菌。 用于常規物質氧化的氯量取 a取1 mg/L。 則總加氯量為：Q1 0.001aQ 0.001 1 3167 3.2kg / h儲氯量按一個月考慮， M 24 3.2 30 2304kg2 2、 加氯設備 加氯機的作用是保證消毒安全和計量準確， 為保證連續工作， 其臺數應按最 大加氯量選用。加氯機應安裝 2 臺以上（包括管道） ，備用臺數不少于一臺。選 用LS80-4轉子真空加氯機，安裝 3臺，2用

53、1備，加氯量為 3.9kg/h，外型尺寸 為： B H 610mm 260mm，兩臺加氯機的間距在 0.8m，安裝高度高出地面 0.9m。氯瓶采用 1000kg液氯鋼瓶，尺寸為：外徑瓶高=800mm2020mm，自重 246kg， 公稱壓力 2Mpa，氯瓶采用 2 組，每組 8 個，一組使用一組備用，使用時使用多 只氯瓶并聯直接供氯。采用計算機控制自動加氯方式。3 3、加氯間、氯庫 為了減少占地面積， 同時節省土建成本， 考慮加礬間與加氯間臨近合建中間精選文檔精選文檔用墻隔開。在加氯間、氯庫低處各設排氣扇一個，換氣量每小時 812 次，并安 裝漏氣探測器，其位置在室內地面以上 30cm，設報警

54、儀，當檢測的漏氣量達到 23mg/kg為搬運氯瓶方便，氯庫內設 CD11 60 單軌電動葫蘆一個，軌道在氯瓶正上方， 軌道通到氯庫大門以外。4 4、氯氣收集裝置適用范圍：氯氣吸收裝置可以使加氯間內因事故泄漏的大量 Cl2 氣體迅速吸 收。是保證安全操作的一項措施。組成：氯氣吸收裝置主要有噴淋器、離心分離器、循環泵、堿液槽等組成。本次設計選用型氯氣吸收裝置尺寸為： L B H 4164m 2140m 4500m第八節、二級泵站的設計1.設計流量為了減小輸水管道各凈水構筑物的尺寸，在這種情況下，輸入管網時要求二 級泵站中的泵晝夜不均勻工作。因此，泵站的設計流量應為：Q= 76000 =3166.7

55、m3/h=0.88m3/s242.設計揚程二級泵所需揚程為： 50m3.選泵和電機：四臺 350S75A型泵( Q=1332m3/h，H=56m,N=257kw) 三臺工作，一臺備用。根據 350S75A型泵的要求，選用 Y355L1 4電動機。4.水泵機組的基礎設計查資料得：由水泵的外形尺寸和電機的安裝尺寸確定出基礎的平面尺寸為：長度： L=L 水泵+L 電機=2846.5mm 取 L=2900mm寬度： B 水泵=889mm B 電機=630mm 所以取最大值 B=889mm。5.泵房形式及高度的計算水泵重量 1200 Kg，電機重量 1770Kg，選用 LH5t 型電動葫蘆雙橋式起重機，

56、 泵房地面上高度(不包括行車梁以上高度)為：H1 a2 c2 d e h n精選文檔精選文檔=1400+889 0.85+905+200+100=3598mm 3.5m式中， a2為行車梁高度；c2 為行車梁底到其重鉤中心的距離， a2 c2 1400mm； d 為起重繩垂直長度，水泵寬的 0.85 倍； e 為最大的一臺機組的高度， 905mm ；h 為吊起物底部與泵房進口處平臺的距離， 200 mm ； n為100 mm 。所以泵房的總高度為：H=H1 +1=3.5+1=4.5m取泵房高度為 4.5m。第四章、水廠平面和高程布置第一節、平面布置水廠的基本組成分位兩部分： 生產構筑物和建筑物

57、， 包括處理構筑物、 清 水池、二級泵站、藥劑間等。輔助建筑物，其中又分為生產輔助建筑物和生活 輔助建筑物兩種。 前者包括化驗室、 修理部門、倉庫及宿舍等； 后者包括辦公樓、 食堂、浴室、職工宿舍等。水廠平面主要內容有： 各種構造物和建筑物的平面定位； 各種管道， 閥門及 管道配件的布置；排水管（渠）及窨井布置；道路，圍墻，綠化及供電線路的布 置等。一般水廠的布置由以下四部分組成：1、水處理構筑物水處理構筑物中，如絮凝池、沉淀（澄清、氣浮）池、濾池、清水池、二級泵房、加藥間、濾池沖洗設施， 以及排水泵房等是水廠的主體； 2、輔助建筑物為水處理構筑物服務的建筑物，如變配電室、化驗間、機修間、倉庫

58、、食堂、值班宿舍、辦公室、門衛室等；3、連接管道（渠）水處理構筑物之間的連接管（渠）以及加藥管、排泥管、廠區用水管、雨水管、污水管、電纜溝（槽）和相應得儀表、 ；閥門等；4、道路及其他交通運輸道路、廠區綠化布置、照明設施、圍墻等。水廠布置采用直線式， 此種布置有如下優點： 工藝流程合理； 各構筑物之間 的連接管短，水頭損失小； 水處理構筑物各系列采用平行布置， 易達到水廠分配 的均衡；有利于水廠的擴建進行擴建工程時，對原有系統影響小。水廠規模是376000m3 /d ，按照給水排水設計手冊第三冊確定各建筑物面積如下：精選文檔精選文檔1）生產管理用房取 220m2 ；辦公樓面積，取 260m2

59、，尺寸為 20 13m22）化驗室面積，取 120m2 ，定員取 5 人；3）機修間面積取用 130m 2 ，定員 8 人；電修機面積為 35m2 ，長寬尺寸為 7m 5m 人數取 5 人；4）車庫，一般由停車間、檢修坑、工具間和休息室組成，其面積根據車輛 的配備確定，取其面積為 140m2；長寬為 14m 10m。5）倉庫面積取 160m2 ，長寬為 16m 10m（其中凈水和消毒藥劑的貯存不屬于 倉庫范圍，但包括倉庫管理人員的辦公面積） ；6）食堂面積定額為 2.2m2 /人，設計水廠職工定員為 70 人，其面積取 154m2；7）浴室面積為 60m2 ；長寬為 10m 6m8）鍋爐房面積

60、為 60m2 ；長寬為 10m 6m9）傳達室面積取用 20m 2；10）宿舍面積按 4人/m2計算，宿舍人數約為水廠定員人數的 50%，即0.5 70 35 人，宿舍面積為 4 35 140m2 長寬為 14m 10m11）管配件堆放場為 100m2各水處理構筑物和輔助建筑物一覽表序號名稱尺寸（ m）材料單位數1一級泵站內徑 27鋼筋混凝土組12絮凝池28.5103.1鋼筋混凝土組23沉淀池108103.3鋼筋混凝土組24普通快濾池10.893.633.15鋼筋混凝土組15清水池47256.5鋼筋混凝土組26吸水井10.0 1.50 5.00鋼筋混凝土座17二級泵房26.008.006.00